2013款北京現(xiàn)代悅動車發(fā)動機(jī)偶爾無法起動

一輛2013款北京現(xiàn)代悅動車，搭載G4FC發(fā)動機(jī)，累計(jì)行駛里程約為13.9萬km。車主反映，發(fā)動機(jī)偶爾無法起動著機(jī)，斷開點(diǎn)火開關(guān)，等待一會兒又可以起動著機(jī)。

接車后反復(fù)試車，當(dāng)發(fā)動機(jī)無法起動著機(jī)時(shí)，起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有力，且組合儀表上的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表指示轉(zhuǎn)速為200 r/min~300 r/min，初步判斷發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）能正常接收曲軸位置傳感器信號。用LED試燈檢測噴油器和點(diǎn)火線圈，沒有噴油和點(diǎn)火控制信號。另外注意到，接通點(diǎn)火開關(guān)（IGN ON擋）后，組合儀表上的鑰匙防盜指示燈不點(diǎn)亮（圖1），異常；正常情況下，鑰匙防盜指示燈會持續(xù)點(diǎn)亮約30 s后熄滅（圖2）。診斷至此，初步判斷故障與發(fā)動機(jī)防盜鎖止（Immobilizer）系統(tǒng)有關(guān)。

圖1鑰匙防盜指示燈不點(diǎn)亮

圖2鑰匙防盜指示燈點(diǎn)亮

用故障檢測儀（KDS）檢測，進(jìn)入Immobilizer系統(tǒng)，提示不支持讀取故障代碼（圖3）。

圖3Immobilizer系統(tǒng)不支持讀取故障代碼

進(jìn)入發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，讀得故障代碼“P1690鑰匙防盜系統(tǒng)－Smartra無響應(yīng)”（圖4）。

圖4發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中儲存的故障代碼

查看維修資料得知，“Smartra”指的是鑰匙防盜模塊，也稱為Smartra模塊。如圖5所示，該車Immobilizer系統(tǒng)由發(fā)射器（內(nèi)置在遙控鑰匙和機(jī)械鑰匙中）、識讀線圈、Smartra模塊、ECM及鑰匙防盜指示燈等元件組成。

圖5Immobilizer系統(tǒng)的組成

Immobilizer系統(tǒng)的認(rèn)證過程如下。

（1）接通點(diǎn)火開關(guān)，Smartra模塊通過導(dǎo)線向識讀線圈供電；識讀線圈一旦磁化，會與發(fā)射器內(nèi)的線圈形成一個(gè)磁場，啟用低頻（125 kHz）無線通信，將鑰匙信息輸送至Smartra模塊。

（2）Smartra模塊與ECM進(jìn)行鑰匙信息認(rèn)證，如果驗(yàn)證鑰匙合法，ECM解除防盜，同時(shí)點(diǎn)亮組合儀表上的鑰匙防盜指示燈，允許控制點(diǎn)火和噴油；如果驗(yàn)證鑰匙不合法，ECM防盜鎖止，不點(diǎn)亮組合儀表上的鑰匙防盜指示燈，且不允許控制點(diǎn)火和噴油。

故障時(shí)鑰匙防盜指示燈不點(diǎn)亮，讀取Immobilizer系統(tǒng)數(shù)據(jù)流（圖6），學(xué)習(xí)鑰匙的數(shù)量為2把，“ECU狀態(tài)”為“LEARNT（學(xué)習(xí)）”，鑰匙狀態(tài)為“NOT CHECK（未檢查）”，“Smartra3狀態(tài)”為“NOT CHECK（未檢查），說明Immobilizer系統(tǒng)當(dāng)前無法驗(yàn)證鑰匙信息，發(fā)動機(jī)無法起動著機(jī)。

圖6故障時(shí)的Immobilizer系統(tǒng)數(shù)據(jù)流

正常時(shí)鑰匙防盜指示燈點(diǎn)亮，讀取Immobilizer系統(tǒng)數(shù)據(jù)流（圖7），學(xué)習(xí)鑰匙的數(shù)量為2把，“ECU狀態(tài)”為“LEARNT（學(xué)習(xí)）”，鑰匙狀態(tài)為“LEARNT（學(xué)習(xí)）”，“Smartra3狀態(tài)”為“LEARNT（學(xué)習(xí)）”，說明鑰匙驗(yàn)證合法，發(fā)動機(jī)可以起動著機(jī)。

圖7正常時(shí)的Immobilizer系統(tǒng)數(shù)據(jù)流

查看故障代碼P1690的說明（圖8），得知該故障代碼的檢測條件為接通點(diǎn)火開關(guān)后ECM沒有收到Smartra模塊的信號，提示可能的故障原因有信號電路斷路、短路及Smartra模塊故障。

圖8故障代碼P1690的說明

由圖9可知，Smartra模塊與ECM之間通過一根導(dǎo)線進(jìn)行通信。脫開Smartra模塊導(dǎo)線連接器M09，接通點(diǎn)火開關(guān)，測量導(dǎo)線連接器M09端子4與端子3之間電壓，為12.1 V，供電正常；測量導(dǎo)線連接器M09端子5與端子3 之間電壓，約為11.2 V，無異常。脫開ECM導(dǎo)線連接器CGG-K，測量Smartra模塊與ECM之間的信號線，不存在斷路、短路故障。

圖9Immobilizer系統(tǒng)電路

用感應(yīng)線圈LED燈靠近點(diǎn)火開關(guān)上的識讀線圈（圖10），重復(fù)將點(diǎn)火開關(guān)由OFF擋切換至IGN ON 擋，發(fā)現(xiàn)有時(shí)防盜感應(yīng)線圈LED燈會閃爍（圖11），有時(shí)不點(diǎn)亮，說明Smartra模塊偶爾不工作。

圖10用感應(yīng)線圈LED燈靠近識讀線圈

圖11感應(yīng)線圈LED燈閃爍

測量識讀線圈的電阻，為8.9 Ω（圖12），正常。

圖12測量識讀線圈的電阻

重新注冊鑰匙，輸入PIN碼，故障診斷儀提示“通信錯(cuò)誤”（圖13），無法進(jìn)入鑰匙注冊的步驟，異常。

圖13注冊鑰匙時(shí)提示“通信錯(cuò)誤”

難道Smartra模塊損壞了？

用虹科pico汽車示波器同時(shí)測量Smartra 模塊與ECM之間的通信信號（從Smartra模塊導(dǎo)線連接器M09端子5處測量）及點(diǎn)火開關(guān)輸出的IGN ON信號（從點(diǎn)火開關(guān)導(dǎo)線連接器M35端子6處測量）波形（圖14），重復(fù)將點(diǎn)火開關(guān)由OFF擋切換至IGN ON擋，發(fā)現(xiàn)在接通點(diǎn)火開關(guān)瞬間，若通信信號有高、低電位（高電位約為11 V，低電位約為0.5 V）變化（放大該部分通信信號，由圖15可知，信號分為7段），則組合儀表上的鑰匙防盜指示燈點(diǎn)亮；若通信信號一直為高電位（約為11 V），則組合儀表上的鑰匙防盜指示燈不點(diǎn)亮。

圖14通信信號及IGN ON信號波形

圖15放大后的波形

脫開Smartra模塊導(dǎo)線連接器M09后測試，發(fā)現(xiàn)Smartra模塊與ECM之間的通信信號有時(shí)有高、低電位變化（圖16），有時(shí)一直為高電位（圖17）。

圖16脫開Smartra模塊導(dǎo)線連接器M09后正常的通信信號及IGN ON信號波形

圖17脫開Smartra模塊導(dǎo)線連接器M09后異常的通信信號及IGN ON信號波形

分析認(rèn)為，正常情況下，接通點(diǎn)火開關(guān)后，ECM先通過通信線向Smartra模塊發(fā)送喚醒和鑰匙信息請求信號（高、低電位變化的信號），然后Smartra模塊激活識讀線圈以獲取鑰匙信息，最后再通過通信線與ECM相互驗(yàn)證鑰匙的合法性；而該車由于ECM偶爾無法向Smartra模塊發(fā)送喚醒和鑰匙信息請求信號，導(dǎo)致Smartra模塊偶爾不工作，無法獲取鑰匙信息。

測量ECM的供電和搭鐵，未見異常，由此懷疑ECM損壞。

更換ECM并匹配后反復(fù)試車，故障現(xiàn)象未再出現(xiàn)，故障排除。

故障總結(jié)

該車的故障碼提示發(fā)動機(jī)防盜鎖止異常，但實(shí)際上真正存在故障是ECM。由于ECM發(fā)出信號偶爾異常，導(dǎo)致了Smartra模塊偶爾無法工作。

面對這種偶發(fā)的故障，示波器是絕佳的診斷幫手。高頻率的采樣，可以直觀地看到信號波形變化，不錯(cuò)過車輛的異常瞬間。保存與回看功能又能讓波形分析變得簡單，方便進(jìn)一步分析比較，輔助技師更好地診斷故障！